CN114037401A - 一种基于Django的制造业PFMEA管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于数字计算管理技术改进领域，提供了一种基于Django的制造业PFMEA管理系统，包括发动机模块及整车模块，所述发动机模块，用于记录发动机的各个部件的数据信息并将数据信息存储在数据中，生成数据索引与每台发动机编号形成一一对应映射关系；所述整车模块，用于记录整台车的相关部件的特征数据信息并生成索引信息存储在数据库中，将索引的整车数据信息与车架编号形成一一对应映射关系。可以快速批量导入迁移旧的表格数据，避免了手动录入耗时耗力。

Description

一种基于Django的制造业PFMEA管理系统

技术领域

本发明属于数字计算管理技术改进领域，尤其涉及一种基于Django的制造业PFMEA管理系统。

背景技术

目前行业内存在现状：PFMEA是潜在失效模式及影响分析(Potential FailureMode and Effects Analysis)的英文简称，是跨功能小组主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/ 机理已得到充分的考虑和论述。发动机工厂缸体、缸盖、曲轴及装配在 PFMEA的应用方面目前局限于Excel表格的形式，对于PFMEA中的严重度(S)、频度(O)、探测度(D)以及风险优先数(RPN)风险优先等级 (RPL)等的使用仍然采用人工分析输入，定期通过纸质档回顾。目前市面上的FMEA管理软件主要是面向DPFMA以及SFMEA开发的，涉及 PFMEA的类似软件较少，且上手难度大，难以满足SGMW实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Django的制造业PFMEA管理系统，旨在解决上述的技术问题。

本发明是这样实现的，一种基于Django的制造业PFMEA管理系统，所述基于Django的制造业PFMEA管理系统包括发动机模块及整车模块，所述发动机模块，用于记录发动机的各个部件的数据信息并将数据信息存储在数据中，生成数据索引与每台发动机编号形成一一对应映射关系；所述整车模块，用于记录整台车的相关部件的特征数据信息并生成索引信息存储在数据库中，将索引的整车数据信息与车架编号形成一一对应映射关系。

本发明的进一步技术方案是：所述发动机模块包括缸体单元、缸盖单元、曲轴单元及装配单元，所述缸体单元，用于记录该发动机的缸体的制造至整车装备完成及测试结局后的所有关于缸体的数据信息；所述缸盖单元，用于记录该发动机的缸盖的制造至整车装备完成及测试结局后的所有关于缸盖的数据信息；所述曲轴单元，用于记录该发动机的曲轴的制造至整车装备完成及测试结局后的所有关于曲轴的数据信息；所述装配单元，用于记录该发动机在装配过程中的全部数据信息。

本发明的进一步技术方案是：所述整车模块包括冲压单元、车身单元、涂装单元及总装单元，所述冲压单元，用于在整车装配种记录每一个部件的冲压过程和冲压数据，将每一个部件的数据进行对应索引映射存储留待后续查询使用；所述车身单元，用于记录车身的制造过程中的数据和检测数据留待后续查询使用；所述涂装单元，用于记录整车在涂装数据信息；所述总装单元，用于记录整车在装配中的数据、检测数据及测试数据。

本发明的进一步技术方案是：在每个单元中均设有PFMEA子单元、 PFMEA回顾子单元及PFMEA更改子单元，所述PFMEA子单元，用于进行PFMEA的电子化管理；所述PFMEA回顾子单元，用于团队对PFMEA 进行回顾；所述PFMEA更改子单元，用于对PFMEA更改的流程进行管控。

本发明的进一步技术方案是：所述PFMEA子单元下分为N12、N15、 changelogN12、changelogN15、严重度(S)、频度(O)、探测度(D)、风险等级矩阵、TOP5及RPL＝1的子项；所述N12及N15子项用于查询并显示N12、N15机型的PFMEA信息；所述changelogN12及changelogN15 子项用于查询对应机型的更改记录；所述严重度(S)子项用于显示查询PFMEA严重度等级表格。

本发明的进一步技术方案是：所述频度(O)子项用于查询PFMEA 频度等级信息；探测度(D)子项用于查询PFMEA探测度等级信息；所述风险等级矩阵子项用于查询PFMEA风险等级矩阵图信息；TOP5子项用于查询PFMEA数据表格TOP5信息及前位问题的自动筛选；所述RPL＝1 子项用于查询PFMEA数据表格RPL＝1信息及重点关注问题的自动筛选。

本发明的进一步技术方案是：所述PFMEA回顾子单元用于团队对 PFMEA进行回顾，其分为新建回顾清单子项、已发起清单子项、流转监控子项、代办清单子项及已办清单归档子项，所述新建回顾清单子项用于由操作者在此处填写回顾信息；所述已发起清单子项用于查看已发起的回顾清单列表项。

本发明的进一步技术方案是：所述流转监控子项用于查看当前发起流程的流转进度；所述代办清单子项用于查看当前待处理流程；所述已办清单归档子项用于查看到已经归档的流程表单及历史归档查询。

本发明的进一步技术方案是：所述PFMEA更改子单元用于对PFMEA 更改的流程进行管控，其分为发起流程项、已发起清单项、流转监控项、待办清单项及已办清单归档项，所述发起流程项用于点击进入系统的下一级界面；所述已发起清单项用于显示已发起的更改流程清单列表。

本发明的进一步技术方案是：所述流转监控项用于显示当前更改流程的流转进度；所述待办清单项用于查看当前需要处理的流程表单；所述已办清单归档项用于查看已经归档的流程表单。

本发明的有益效果是：可以快速批量导入迁移旧的表格数据，避免了手动录入耗时耗力，传统方式手工录入单个区域需要一周的时间，全部录入需要长达一个月，而使用自动批量导入功能，仅需1分钟不到即可完成，极大提高工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于Django的制造业PFMEA管理系统的框图。

图2是本发明实施例提供的Model层和Template其原理示意图。

图3是本发明实施例提供的进入系统登陆界面示意图。

图4是本发明实施例提供系统登陆后主界面示意图。

图5是本发明实施例提供的PFMEA模块示意图。

图6是本发明实施例提供的PFMEA模块进入后的示意图。

图7是本发明实施例提供的changelogN12、changelogN15子模块进入后的示意图。

图8是本发明实施例提供的严重度(S)子模块进入后的示意图。

图9是本发明实施例提供的频度(O)子模块进入后的示意图。

图10是本发明实施例提供的探测度(D)子模块进入后的示意图。

图11是本发明实施例提供的风险等级矩阵子模块进入后的示意图。

图12是本发明实施例提供的TOP5子模块进入后的示意图。

图13是本发明实施例提供的RPL＝1子模块进入后的示意图。

图14是本发明实施例提供的新建回顾清单进入后的示意图。

图15是本发明实施例提供的查看已发起的回顾清单列表项的示意图。

图16是本发明实施例提供的查看当前发起流程的流转进度的示意图。

图17是本发明实施例提供的查看当前待处理流程的示意图。

图18是本发明实施例提供的查看已经归档的流程表单进入后示意图。

图19是本发明实施例提供的PFMEA更改模块下的发起流程按钮后进入系统界面的示意图。

图20是本发明实施例提供的击流转监控后显示当前更改流程的流转进度界面的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的基于Django的制造业PFMEA管理系统，所述基于Django的制造业PFMEA管理系统包括发动机模块及整车模块，所述发动机模块，用于记录发动机的各个部件的数据信息并将数据信息存储在数据中，生成数据索引与每台发动机编号形成一一对应映射关系；所述整车模块，用于记录整台车的相关部件的特征数据信息并生成索引信息存储在数据库中，将索引的整车数据信息与车架编号形成一一对应映射关系。

所述发动机模块包括缸体单元、缸盖单元、曲轴单元及装配单元，所述缸体单元，用于记录该发动机的缸体的制造至整车装备完成及测试结局后的所有关于缸体的数据信息；所述缸盖单元，用于记录该发动机的缸盖的制造至整车装备完成及测试结局后的所有关于缸盖的数据信息；所述曲轴单元，用于记录该发动机的曲轴的制造至整车装备完成及测试结局后的所有关于曲轴的数据信息；所述装配单元，用于记录该发动机在装配过程中的全部数据信息。

所述整车模块包括冲压单元、车身单元、涂装单元及总装单元，所述冲压单元，用于在整车装配种记录每一个部件的冲压过程和冲压数据，将每一个部件的数据进行对应索引映射存储留待后续查询使用；所述车身单元，用于记录车身的制造过程中的数据和检测数据留待后续查询使用；所述涂装单元，用于记录整车在涂装数据信息；所述总装单元，用于记录整车在装配中的数据、检测数据及测试数据。

在每个单元中均设有PFMEA子单元、PFMEA回顾子单元及PFMEA 更改子单元，所述PFMEA子单元，用于进行PFMEA的电子化管理；所述PFMEA回顾子单元，用于团队对PFMEA进行回顾；所述PFMEA更改子单元，用于对PFMEA更改的流程进行管控。

所述PFMEA子单元下分为N12、N15、changelogN12、changelogN15、严重度(S)、频度(O)、探测度(D)、风险等级矩阵、TOP5及RPL＝1 的子项；所述N12及N15子项用于查询并显示N12、N15机型的PFMEA 信息；所述changelogN12及changelogN15子项用于查询对应机型的更改记录；所述严重度(S)子项用于显示查询PFMEA严重度等级表格。

所述频度(O)子项用于查询PFMEA频度等级信息；探测度(D)子项用于查询PFMEA探测度等级信息；所述风险等级矩阵子项用于查询 PFMEA风险等级矩阵图信息；TOP5子项用于查询PFMEA数据表格 TOP5信息及前位问题的自动筛选；TOP5模块自动筛选前位问题的功能实现主要是用到了对RPN值的排序算法，其主要逻辑为后端函数先对每条 PFMEA记录的RPN值通过python的Django框架中的ORM对从数据库抓取的数据进行排序，然后提取前5个最大的RPN值对应的数据放入一个列表中，然后根据此列表再将对应的PFMEA记录项提取出来存入TOP5专用PFMEA数据库表。当前端发起TOP5数据请求后，执行后端的topcreate 函数并将结果返回前端界面显示。点击后进入界面如下；所述RPL＝1子项用于查询PFMEA数据表格RPL＝1信息及重点关注问题的自动筛选。

所述PFMEA回顾子单元用于团队对PFMEA进行回顾，其分为新建回顾清单子项、已发起清单子项、流转监控子项、代办清单子项及已办清单归档子项，所述新建回顾清单子项用于由操作者在此处填写回顾信息；所述已发起清单子项用于查看已发起的回顾清单列表项。

所述流转监控子项用于查看当前发起流程的流转进度；所述代办清单子项用于查看当前待处理流程；所述已办清单归档子项用于查看到已经归档的流程表单及历史归档查询。

所述PFMEA更改子单元用于对PFMEA更改的流程进行管控，其分为发起流程项、已发起清单项、流转监控项、待办清单项及已办清单归档项，所述发起流程项用于点击进入系统的下一级界面；所述已发起清单项用于显示已发起的更改流程清单列表。

所述流转监控项用于显示当前更改流程的流转进度；所述待办清单项用于查看当前需要处理的流程表单；所述已办清单归档项用于查看已经归档的流程表单。

在智能制造的数字化浪潮背景下，结合发动机工厂的实际情况，利用当下流行的python语言来搭建PFMEA管理系统；该系统包括服务端和客户端，采用B/S架构，其服务端采Django框架，客户端采用HTML、CSS 以及Javascripts技术。

该系统采用了以下技术方案：通过web技术开发，彻底摆脱excel形式的限制，从而实现自动筛选前位问题；通过Djnago框架的django.core.mail 模块实现邮件自动提醒推送的功能；通过python以及Mysql数据库技术，实现流程节点信息及时存储数据库，实现回顾流程实时查看并监控；基于 web开发编程，可以灵活拓展新功能；

通过Django的ORM(对象关系映射)技术，可以实现使用代码直接操作数据库，从而实现数据的高效筛选，使用python的xlrd库实现excel电子文档的自动生成及导出；

基于layui前端可视化框架，HTML5、CSS等网页技术实现系统文档格式统一，简约轻盈，避免了打开卡顿的问题；

浏览器输入系统服务网址之后，进入登陆界面，如图3所示。

一、输入账号密码后，点击登陆按钮后进入系统主界面，如图4所示，主界面中分为2个一级模块，其中左侧为发动机模块，右侧为整车模块，发动机模块下分为缸体、缸盖、曲轴、装配四个子模块，以下简称二级模块，整车模块下分为冲压、车身、涂装、总装四个二级模块：

进入每个二级模块后，又分为多个三级模块，分别是PFMEA模块，如图5所示、PFMEA回顾模块、PFMEA更改模块；

PFMEA模块：PFMEA模块主要是进行PFMEA的电子化管理，点击进入PFMEA后，如图6所示，其下分为N12、N15、changelogN12、 changelogN15、严重度(S)、频度(O)、探测度(D)、风险等级矩阵、TOP5、 RPL＝1这几个子模块；以下进行依次介绍。

①N12、N15子模块，主要用于查询并显示N12、N15机型的PFMEA 信息，点击进入后界面如下：

②changelogN12、changelogN15子模块，主要用于查询对应机型的更改记录，点击进入后如图7所示；

③严重度(S)子模块主要用于显示查询PFMEA严重度等级表格，进入后界面，如图8所示；

④频度(O)子模块主要用于查询PFMEA频度等级信息，进入后界面，如图9所示；

⑤探测度(D)子模块主要用于查询PFMEA探测度等级信息，进入后界面，如图10所示；

⑥风险等级矩阵子模块主要用于查询PFMEA风险等级矩阵图信息，进入后界面，如图11所示；

⑦TOP5子模块主要用于查询PFMEA数据表格TOP5信息，用于前位问题的自动筛选，TOP5模块自动筛选前位问题的功能实现主要是用到了对RPN值的排序算法，其主要逻辑为后端函数先对每条

PFMEA记录的RPN值通过python的Django框架中的ORM对从数据库抓取的数据进行排序，然后提取前5个最大的RPN值对应的数据放入一个列表中，然后根据此列表再将对应的PFMEA记录项提取出来存入TOP5专用PFMEA数据库表。当前端发起TOP5数据请求后，执行后端的topcreate函数并将结果返回前端界面显示。点击后进入界面，如图12所示；

⑧RPL＝1子模块主要用于查询PFMEA数据表格RPL＝1信息，用于重点关注问题的自动筛选，点击后进入界面，如图13所示；

PFMEA回顾模块：PFMEA回顾模块主要用于团队对PFMEA进行回顾，该模块下分为新建回顾清单、已发起清单、流转监控、代办清单、已办清单归档等子功能模块。

其中点击新建回顾清单后，进入新建回顾清单界面，如图14所示，由操作者在此处填写回顾信息，然后回顾清单会自动流转至下一区域节点；

点击已发起清单可以查看已发起的回顾清单列表项，如图15所示：

点击流转监控，可以查看当前发起流程的流转进度，如图16所示；

点击代办清单，可以查看当前待处理流程，如图17所示；

点击已办清单归档，可以查看到已经归档的流程表单，用于历史归档查询，进入后界面，如图18所示；

PFMEA更改模块：PFMEA更改模块主要用于对PFMEA更改的流程进行管控，PFMEA更改模块分为发起流程、已发起清单、流转监控、待办清单、已办清单归档几个子功能项，点击PFMEA更改模块下的发起流程按钮后，进入系统界面，如图19所示；

点击已发起清单后显示已发起的更改流程清单列表；

点击流转监控后显示当前更改流程的流转进度，界面如图20所示；

点击待办清单按钮可以查看当前需要处理的流程表单；

点击已办清单归档可以查看已经归档的流程表单；类似于PFMEA回顾模块的对应功能。

PFMEA报表模块主要用于对PFMEA过程信息进行报表展示，其中分为发动机工厂和整车工厂的整体状态信息、发动机工厂和整车工厂的 TOP5信息展示、发动机和整车工厂的月度RPL趋势信息展示以及RPL状态信息展示、发动机和整车的PFMEA回顾按计划执行情况统计信息展示。

PFMEA报表模块的图表显示采用Echarts图表，Echarts图表是一个基于JavaScript的开源可视化图表库，所有数据均通过Django-ORM对数据库数据进行抓取然后返回给前端展示。邮件提醒功能：实现发起人发起PFMEA回顾流程后，通过邮件提醒到接受区域的流程参与人；提高工作效率：在新系统启用时，可以快速批量导入迁移旧的表格数据，避免了手动录入耗时耗力，传统方式手工录入单个区域需要一周的时间，全部录入需要长达一个月，而使用自动批量导入功能，仅需1分钟不到即可完成，极大提高工作效率；一键导出分享：回顾表单和PFMEA表格均可一键导出，方便打印分享，留档；易于后期维护：系统基于Django框架搭建，易于维护，可拓展性强，基于Layui的前端界面美观大气，且操作方便；节约开发成本：利用开源技术自主开发，相比于委托外部供应商开发，预计可节约50万元成本。

在制造业中，往往涉及到复杂的工艺流程，其中的每个环节都对最终的产品有着或深或浅的影响，针对每一种因素的影响，形成前瞻性的预防分析，可以有效地提前分析出潜在风险，降低故障率。为实现这一过程，自主开发了PFEMA管理系统，目前已经部署实施，采用web技术进行管理，可以有效提高工作效率，对PFMEA信息进行高效管理。

该技术的主要原理是利用当前主流的Python语言进行后端的开发，其中利用了Python的主流Web框架——Django，该框架是基于MVT的模式。

Django的MVT模式是借鉴了经典的MVC模式(即数据模型层、视图层、控制层)，它也将交互的过程分为了3个层次；其中Model：数据存储层，处理所有数据相关的业务，和数据库进行交互，并提供数据的增删改查；Template：模板层(也叫表现层)具体来处理页面的显示；View：业务逻辑层，处理具体的业务逻辑，它的作用是连通Model层和Template；其原理示意图如图2所示；

本专利是基于开源工具，通过编写前后端代码，实现了当用户通过浏览器访问系统部署的服务器IP地址时，即可进入登录页面，当输入用户名密码即可访问系统功能；进入系统后，选择用户所在的区域后，可以查看当前区域的PFMEA信息，还可以对信息进行增加，删除，更新，导出等一系列功能。当用户可以在该系统的回顾页面，提交回顾表单时，即通过了HTTP协议发起一个requeset请求，服务器端会响应该request请求，即执行视图层函数，并将结果返回给前端。

系统部署后，取代原有的纸质流程，解决了原有的纸质流程模式效率低下、excel表格查询信息繁琐，无法自动筛选前位问题等行业痛点，有效加快公司数字化转型。

前位TOP问题自动筛选：可以自动筛选出前位问题，替代传统手工筛选；信息自动推动提醒：根据实际情况，可以设置定期推送提醒相关责任人回顾PFMEA；自动流转监控：回顾工作流程化，避免中间过程遗漏，流转状态可以实时查看监控；系统可以灵活拓展：开发过程预留API接口，实现拓展功能；表单一键导出：取代传统手工筛选，实现自动筛选出想要的数据，一键导出为表格文件进行分享打印；传统PFMEA文件自动批量导入：系统可以直接读取原有表格文件，实现表格数据一键导入；权限管理可控：通过admin管理员模块，后台实现各区域负责人权限管控，避免误删除，误操作导致数据丢失篡改。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于Django的制造业PFMEA管理系统，其特征在于，所述基于Django的制造业PFMEA管理系统包括发动机模块及整车模块，所述发动机模块，用于记录发动机的各个部件的数据信息并将数据信息存储在数据中，生成数据索引与每台发动机编号形成一一对应映射关系；所述整车模块，用于记录整台车的相关部件的特征数据信息并生成索引信息存储在数据库中，将索引的整车数据信息与车架编号形成一一对应映射关系。

2.根据权利要求1所述的基于Django的制造业PFMEA管理系统，其特征在于，所述发动机模块包括缸体单元、缸盖单元、曲轴单元及装配单元，所述缸体单元，用于记录该发动机的缸体的制造至整车装备完成及测试结局后的所有关于缸体的数据信息；所述缸盖单元，用于记录该发动机的缸盖的制造至整车装备完成及测试结局后的所有关于缸盖的数据信息；所述曲轴单元，用于记录该发动机的曲轴的制造至整车装备完成及测试结局后的所有关于曲轴的数据信息；所述装配单元，用于记录该发动机在装配过程中的全部数据信息。

3.根据权利要求2所述的基于Django的制造业PFMEA管理系统，其特征在于，所述整车模块包括冲压单元、车身单元、涂装单元及总装单元，所述冲压单元，用于在整车装配种记录每一个部件的冲压过程和冲压数据，将每一个部件的数据进行对应索引映射存储留待后续查询使用；所述车身单元，用于记录车身的制造过程中的数据和检测数据留待后续查询使用；所述涂装单元，用于记录整车在涂装数据信息；所述总装单元，用于记录整车在装配中的数据、检测数据及测试数据。

4.根据权利要求3所述的基于Django的制造业PFMEA管理系统，其特征在于，在每个单元中均设有PFMEA子单元、PFMEA回顾子单元及PFMEA更改子单元，所述PFMEA子单元，用于进行PFMEA的电子化管理；所述PFMEA回顾子单元，用于团队对PFMEA进行回顾；所述PFMEA更改子单元，用于对PFMEA更改的流程进行管控。

5.根据权利要求4所述的基于Django的制造业PFMEA管理系统，其特征在于，所述PFMEA子单元下分为N12、N15、changelogN12、changelogN15、严重度（S）、频度（O）、探测度（D）、风险等级矩阵、TOP5及RPL=1的子项；所述N12及N15子项用于查询并显示N12、N15机型的PFMEA信息；所述changelogN12及changelogN15子项用于查询对应机型的更改记录；所述严重度（S）子项用于显示查询PFMEA严重度等级表格。

6.根据权利要求5所述的基于Django的制造业PFMEA管理系统，其特征在于，所述频度（O）子项用于查询PFMEA频度等级信息；探测度（D）子项用于查询PFMEA探测度等级信息；所述风险等级矩阵子项用于查询PFMEA风险等级矩阵图信息； TOP5子项用于查询PFMEA数据表格TOP5信息及前位问题的自动筛选；所述RPL=1子项用于查询PFMEA数据表格RPL=1信息及重点关注问题的自动筛选。

7.根据权利要求6所述的基于Django的制造业PFMEA管理系统，其特征在于，所述PFMEA回顾子单元用于团队对PFMEA进行回顾，其分为新建回顾清单子项、已发起清单子项、流转监控子项、代办清单子项及已办清单归档子项，所述新建回顾清单子项用于由操作者在此处填写回顾信息；所述已发起清单子项用于查看已发起的回顾清单列表项。

8.根据权利要求7所述的基于Django的制造业PFMEA管理系统，其特征在于，所述流转监控子项用于查看当前发起流程的流转进度；所述代办清单子项用于查看当前待处理流程；所述已办清单归档子项用于查看到已经归档的流程表单及历史归档查询。

9.根据权利要求8所述的基于Django的制造业PFMEA管理系统，其特征在于，所述PFMEA更改子单元用于对PFMEA更改的流程进行管控，其分为发起流程项、已发起清单项、流转监控项、待办清单项及已办清单归档项，所述发起流程项用于点击进入系统的下一级界面；所述已发起清单项用于显示已发起的更改流程清单列表。

10.根据权利要求9所述的基于Django的制造业PFMEA管理系统法，其特征在于，所述流转监控项用于显示当前更改流程的流转进度；所述待办清单项用于查看当前需要处理的流程表单；所述已办清单归档项用于查看已经归档的流程表单。

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